De toekomst van schaalvergroting: een panorama van Web3 Parallel Computing Tracks

Geschreven door: 0xjacobzhao en ChatGPT De

"Blockchain Trilemma" van de 4o blockchain "beveiliging", "decentralisatie" en "schaalbaarheid" onthullen de essentiële afweging in het ontwerp van blockchain-systemen, dat wil zeggen, het is moeilijk voor blockchain-projecten om tegelijkertijd "extreme beveiliging, iedereen kan deelnemen en snelle verwerking" te bereiken. Als reactie op het eeuwige onderwerp "schaalbaarheid", zijn de mainstream blockchain-schaaloplossingen op de markt onderverdeeld op basis van paradigma's, waaronder:

• Execution-enhanced scaling: Verbetering van de uitvoeringsmogelijkheden ter plaatse, zoals parallellisme, GPU en multi-core

• State-isolated scaling: Horizontaal gesplitste staat/shard, zoals sharding, UTXO en multi-subnet

• Off-chain uitbestede schaling: Uitvoering off-chain plaatsen, Bijvoorbeeld, Rollup, Coprocessor, DA

• structuur ontkoppeling schaling: modulaire architectuur, collaboratieve werking, zoals moduleketen, gedeelde sequencer, Rollup Mesh

• asynchrone gelijktijdige schaling: Actormodel, procesisolatie, berichtgestuurd, zoals agent, multi-threaded asynchrone keten

  De

  blockchain-schaaloplossing omvat: on-chain parallel computing, rollup, sharding, DA-module, modulaire structuur, actorsysteem, zk-proof compressie, stateless architectuur, enz., die meerdere niveaus van uitvoering, status, gegevens en structuur bestrijkt, en is een compleet schaalsysteem van "meerlaagse samenwerking en modulecombinatie". Dit artikel richt zich op schaalmethoden die parallel computing mainstreamen.

  Intra-chain parallellisme, dat zich richt op de parallelle uitvoering van intra-block transacties/instructies. Volgens het parallelle mechanisme kunnen de schaalmethoden worden onderverdeeld in vijf categorieën, die elk een ander prestatiestreven, ontwikkelingsmodel en architectuurfilosofie vertegenwoordigen, en de parallelle granulariteit wordt steeds fijner, de parallellisme-intensiteit wordt steeds hoger, de planningscomplexiteit wordt steeds hoger, en de programmeercomplexiteit en implementatiemoeilijkheid worden ook steeds hoger.

  • Account-niveau: Vertegenwoordigt het project Solana

  • Object-niveau: vertegenwoordigt het project Sui

  • Transactie-niveau: vertegenwoordigt het project Monad, Aptos

  • Call-level / MicroVM: Vertegenwoordigt het project MegaETH

  • Parallellisme op instructieniveau: Vertegenwoordigt het project GatlingX

  Het off-chain asynchrone gelijktijdigheidsmodel, vertegenwoordigd door het Actor / Actor Model, behoort tot een ander parallel computerparadigma, als een cross-chain/asynchroon berichtensysteem (niet-bloksynchronisatiemodel), elke agent wordt onafhankelijk uitgevoerd als een "agentproces", asynchrone berichten in parallelle modus, gebeurtenisgestuurd, geen synchrone planning, representatieve projecten zoals AO, ICP, Cartesi, enz.

  Het bekende rollup- of shard-schalingsschema behoort tot het gelijktijdigheidsmechanisme op systeemniveau, niet tot de parallelle computing binnen de keten. Ze bereiken schaalbaarheid door "meerdere ketens/uitvoeringsdomeinen parallel te laten draaien", in plaats van het parallellisme binnen een enkel blok/virtuele machine te vergroten. Dit type schaaloplossing is niet de focus van dit artikel, maar we zullen het toch gebruiken om de overeenkomsten en verschillen in architecturale concepten te vergelijken.